Question

物理选修3—3

   （1）以下有关热学内容的叙述，其中正确的是

A．用N表示阿伏加伽德罗常数，M表示铜的摩尔质量，表示铜的密度，那么个铜原子所占空间的体积可表示为M／N

B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分予的无规则运动

C．使没有漏气，也没有摩擦的能量损失，内燃机效率也达不到100％

D．如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计，则气体的内能只与温度有关

E．晶体一定具有规则形状，具有各向异性的特征

   （2）如图，在大气中有一水平放置的固定圆筒，它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成，各部分的横截面积分别为。两活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的刚性细杆连接，它们可以在筒内无摩擦地沿水平向左右滑动，A，B之间封闭着一定质量的理想气体。两活塞外侧（A的左方和B的右方）都是大气，大气压强始终保持为P₀=1.0×10⁵Pa，活塞B的中心连接一不能伸长的细线，细线的另一端固定在墙上。当圆筒内气体温度为T₁（K）时。此时两活塞的位置如图所示。此时细线中拉力为F=30N，设T₁为已知量。

①现使圆筒内气体温度由初始的T₁缓慢下降，温度降到T₂为多少时细线的拉力为零？

②继续对圆筒内的气体温度下降，温度降到T₃为多少时，活塞A刚刚右移到两筒连接处？

Answer 1

（1）AC（2）①5/6 T₁②5/8 T₁ 

解析:

3—3（15分）

（1）（5分）  AC （选错一个扣1分，漏选一个扣1分）

（2）（10分）

①（6分）设被密封气体的压强为P₁，细线的张力为F，则活塞A，B及细杆这个整体的平衡条件为有

  （1分）

F=30N  得P₁=1.2×10⁵Pa   （1分）

同理，拉力为0时，被密封气体的压强为P₂=P₀  （1分）

缸内气体降温是等容过程，由查理定律有P₁/T₁=P₂/T₂   （2分）

得T₅=5/6 T₁  （1分）

②（4分）再降温，细线松了，要平衡必有气体压强P=P₀ （1分）

是一个等压降温过程，活塞右移，体积相应减少到V₃=3SL

V₁=V₂=4SL

由盖一吕萨克定律V₂/T₂=V₃/T₃  （2分）

得T₃=5/8 T₁  （1分）